(57)【要約】【課題】  色偏を改善する光学膜及びその形成方法の提供。【解決手段】  光学膜は基材と材料層を具え、該材料層は該基材の上に形成され且つ複屈折性材料及び所定の波長範囲を吸収可能な染料を具えている。該光学膜の形成方法は以下のステップを具えている。即ち、所定の波長範囲を吸収可能な染料を、複屈折性材料を含有する溶剤中に加えて波長吸収剤を形成するステップ、該波長吸収剤を基材の上に塗布して光学膜を形成するステップ、及び光学膜中の溶剤を揮発させるステップ、及び該光学膜を硬化させるステップ。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
色偏を改善する光学膜において、
基材と、
該基材の上に形成され並びに複屈折性材料とある波長範囲を吸収できる染料を含有する材料層と、
を具えたことを特徴とする、色偏を改善する光学膜。
【請求項２】
請求項１記載の色偏を改善する光学膜において、染料の吸収する波長範囲が６２０ｎｍから７８０ｎｍであることを特徴とする、色偏を改善する光学膜。
【請求項３】
請求項１記載の色偏を改善する光学膜において、染料がアゾ染料（Ａｚｏ  ｐｉｇｍｅｎｔｓ）、キノリン（Ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）系材料、ニトロジフェニルアミン系材料及びアンスラキノン（Ａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ）系材料のいずれかとされたことを特徴とする色偏を改善する光学膜。
【請求項４】
請求項１記載の色偏を改善する光学膜において、複屈折性材料は非偏極光を２本の異なる旋回方向の円偏極光に分ける液晶材料とされ、そのうち１本の円偏極光は反射され、もう１本の円偏極光は該複屈折性材料を透過することを特徴とする、色偏を改善する光学膜。
【請求項５】
色偏を改善する光学膜の形成方法において、
ある波長範囲を吸収可能な染料を、複屈折性材料を含有する溶剤中に加えて波長吸収剤を形成するステップ、
該波長吸収剤を基材の上に塗布して光学膜を形成するステップ、
該光学膜中の溶剤を揮発させるステップ、
該光学膜を硬化させるステップ、
を具えたことを特徴とする、色偏を改善する光学膜の形成方法。
【請求項６】
請求項５記載の色偏を改善する光学膜の形成方法において、染料の吸収する波長範囲が６２０ｎｍから７８０ｎｍであることを特徴とする、色偏を改善する光学膜の形成方法。
【請求項７】
請求項５記載の色偏を改善する光学膜の形成方法において、染料がアゾ染料（Ａｚｏ
ｐｉｇｍｅｎｔｓ）、キノリン（Ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）系材料、ニトロジフェニルアミン系材料及びアンスラキノン（Ａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ）系材料のいずれかとされたことを特徴とする色偏を改善する光学膜の形成方法。
【請求項８】
請求項５記載の色偏を改善する光学膜の形成方法において、複屈折性材料は非偏極光を２本の異なる旋回方向の円偏極光に分ける液晶材料とされ、そのうち１本の円偏極光は反射され、もう１本の円偏極光は該複屈折性材料を透過することを特徴とする、色偏を改善する光学膜の形成方法。
【請求項９】
請求項５記載の色偏を改善する光学膜の形成方法において、更に、
光学膜と４分の１波長板を接合して第１偏光板を形成し、該第１偏光板を一つの偏光板と接合するステップ、
を具えたことを特徴とする、色偏を改善する光学膜の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一種の色偏を改善する光学膜及びその形成方法に係り、特に複屈折性材料中に所定の波長範囲を吸収する染料を添加することで色偏を改善する光学膜及びその形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
伝統的な液晶ディスプレイは２片の直交する偏光板を利用して明暗の変化を発生し、液晶ディスプレイのバックライトが発生する非偏極光が液晶パネルに設置された後ろ偏光板を通過する時、半分以上の光は吸収され、このため光の利用効率が低くなる。
【０００３】
この問題を解決するため、円二色性（ｃｉｒｃｕｌａｒ  ｄｉｃｈｒｏｉｓｍ）を具えた偏光板技術が利用され、例えばシャープ株式会社が提出した特許文献１には、エッジリット（ｅｄｇｅ−ｌｉｔ）式液晶ディスプレイの円二色性を具えた偏光板技術が記載されている。図１は周知の液晶ディスプレイの円二色性を具えた偏光板の動作表示図である。この液晶ディスプレイ９は、エッジリット式バックライト９１、偏光板９２、４分の１波長板９３及び液晶パネル９４で構成されている。バックライト９１の投射する光は該偏光板９２で左旋と右旋偏極光に別れ、左旋偏極光は該４分の１波長板９３を通過して線形偏極光を形成し、直接液晶パネル９４に到達し、右旋偏極光は反射された後に左旋偏極光を形成し、その後、更に４分の１波長板９３に進入して使用可能な線形偏極光を形成し、こうしてバックライトの利用性を増している。
【０００４】
しかし、この方式は液晶ディスプレイの輝度及び広視角を向上させるが、大視角で観る時に偏紅の問題を発生する。図２は光が円二色性を具えた偏光板を通過する時の透過率（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）と波長（ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）の関係図である。符号１は視角が円二色性を具えた偏光板に垂直である時の光透過率及び波長の関係曲線を代表し、正常状態下（視角が出光面に垂直）にある時、可視光の波長範囲（４５０ｎｍから７５０ｎｍ）の透過率はほぼ同じであり、これにより良好な輝度を得られる。ただし、観察者が視角アルファを以て観る時、この時曲線１は左にシフトして曲線２の状態を形成しうる。曲線２の状態下では赤色光の波長（６２０ｎｍから７５０ｎｍ）範囲の透過率はその他の色光より大きく、このため大視角時の赤色光波長範囲の光反射率が低くなり、このため赤色光透過量が増し、偏紅の現象が発生するのである。
【０００５】
この問題のために消費者の受け入れ程度が減少しうる。このため、関係領域の技術が投入され、例えば特許文献２に記載の技術によると、円二色性を具えた光学層と補償層を包含し、該補償層は一軸膜（ｕｎｉａｘｉａｌ  ｆｉｌｍ）を包含し、該一軸膜の光軸は該膜の表面と垂直である。
【０００６】
また特許文献３には一種の補償膜が記載され、それは２層構造を具え、第１層は円二色性を具えた偏光板に接近し且つ正の複屈折性（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）層とされ、第二層は負の複屈折性層とされる。この２層構造が該偏光板の前、後ろ、或いはその双方に設置される。
【０００７】
しかし上述の特許文献２と特許文献３に記載の方式に必要なコストは高過ぎ、このため周知の技術の問題を解決することができる色偏を改善する光学膜及びその形成方法の提供が求められている。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６，１６０，５９５号明細書
【特許文献２】米国特許第５，７３１，８８６号明細書
【特許文献３】欧州特許第ＥＰ０８６０７１７  Ａ２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の主要な目的は、一種の色偏を改善する光学膜及びその形成方法を提供することにあり、それは、所定の光波長範囲を吸収できる光学膜及びその形成方法である。
【００１０】
本発明の次の目的は、一種の色偏を改善する光学膜及びその形成方法を提供することにあり、それは、複屈折性材料中に所定の波長範囲を吸収できる染料を添加することを利用し、簡単に製造でき製造コストを下げられる光学膜及びその形成方法である。
【００１１】
本発明の別の目的は、一種の色偏を改善する光学膜及びその形成方法を提供することにあり、それは複屈折性材料中に所定の波長範囲を吸収できる添加することを利用し、液晶ディスプレイパネルと結合し、大視角で液晶ディスプレイパネルを観る時の、色の偏紅の問題を減らせる光学膜及びその形成方法である。
【００１２】
上述の目的を達成するため、本発明は一種の色偏を改善する光学膜を提供し、それは、基材と材料層を具えている。該材料層は該基材の上に形成され且つ複屈折性材料及び所定の波長範囲を吸収可能な染料を含有する。そのうち、該染料はアゾ染料（Ａｚｏ  ｐｉｇｍｅｎｔｓ）、キノリン（Ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）系材料、ニトロジフェニルアミン系材料及びアンスラキノン（Ａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ）系材料のいずれかとされる。該複屈折性材料は非偏極光を２本の異なる旋回方向の円偏極光に分ける液晶材料とされ、そのうち１本の円偏極光は反射され、もう１本の円偏極光は該複屈折性材料を透過する。
【００１３】
本発明は更に色偏を改善する光学膜の形成方法を提供する。それは以下のステップを具えている。即ち、所定の波長範囲を吸収可能な染料を、複屈折性材料を含有する溶剤中に加えて波長吸収剤を形成するステップ、該波長吸収剤を基材の上に塗布して光学膜を形成するステップ、及び適宜温度で光学膜中の溶剤を揮発させるステップ、及び該光学膜を硬化させるステップ。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１の発明は、色偏を改善する光学膜において、
基材と、
該基材の上に形成され並びに複屈折性材料と所定の波長範囲を吸収できる染料を含有する材料層と、
を具えたことを特徴とする、色偏を改善する光学膜としている。
請求項２の発明は、請求項１記載の色偏を改善する光学膜において、染料の吸収する波長範囲が６２０ｎｍから７８０ｎｍであることを特徴とする、色偏を改善する光学膜としている。
請求項３の発明は、請求項１記載の色偏を改善する光学膜において、染料がアゾ染料（Ａｚｏ  ｐｉｇｍｅｎｔｓ）、キノリン（Ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）系材料、ニトロジフェニルアミン系材料及びアンスラキノン（Ａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ）系材料のいずれかとされたことを特徴とする色偏を改善する光学膜としている。
請求項４の発明は、請求項１記載の色偏を改善する光学膜において、複屈折性材料は非偏極光を２本の異なる旋回方向の円偏極光に分ける液晶材料とされ、そのうち１本の円偏極光は反射され、もう１本の円偏極光は該複屈折性材料を透過することを特徴とする、色偏を改善する光学膜としている。
請求項５の発明は、色偏を改善する光学膜の形成方法において、
所定の波長範囲を吸収可能な染料を、複屈折性材料を含有する溶剤中に加えて波長吸収剤を形成するステップ、
該波長吸収剤を基材の上に塗布して光学膜を形成するステップ、
該光学膜中の溶剤を揮発させるステップ、
該光学膜を硬化させるステップ、
を具えたことを特徴とする、色偏を改善する光学膜の形成方法としている。
請求項６の発明は、請求項５記載の色偏を改善する光学膜の形成方法において、染料の吸収する波長範囲が６２０ｎｍから７８０ｎｍであることを特徴とする、色偏を改善する光学膜の形成方法としている。
請求項７の発明は、請求項５記載の色偏を改善する光学膜の形成方法において、染料がアゾ染料（Ａｚｏ  ｐｉｇｍｅｎｔｓ）、キノリン（Ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）系材料、ニトロジフェニルアミン系材料及びアンスラキノン（Ａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ）系材料のいずれかとされたことを特徴とする色偏を改善する光学膜の形成方法としている。
請求項８の発明は、請求項５記載の色偏を改善する光学膜の形成方法において、複屈折性材料は非偏極光を２本の異なる旋回方向の円偏極光に分ける液晶材料とされ、そのうち１本の円偏極光は反射され、もう１本の円偏極光は該複屈折性材料を透過することを特徴とする、色偏を改善する光学膜の形成方法としている。
請求項９の発明は、請求項５記載の色偏を改善する光学膜の形成方法において、更に、  光学膜と４分の１波長板を接合して第１偏光板を形成し、該第１偏光板を一つの偏光板と接合するステップ、
を具えたことを特徴とする、色偏を改善する光学膜の形成方法としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は一種の色偏を改善する光学膜を提供し、それは、基材と材料層を具え、該材料層は該基材の上に形成され且つ複屈折性材料及び所定の波長範囲を吸収可能な染料を具えている。該光学膜の形成方法は以下のステップを具えている。即ち、所定の波長範囲を吸収可能な染料を、複屈折性材料を含有する溶剤中に加えて波長吸収剤を形成するステップ、該波長吸収剤を基材の上に塗布して光学膜を形成するステップ、及び光学膜中の溶剤を揮発させるステップ、及び該光学膜を硬化させるステップ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図３は本発明の好ましい実施例の色偏を改善する光学膜を示す。該光学膜３は基材３１と材料層３２を具えている。該材料層３２は該基材３１の上に形成され且つ複屈折性材料及び所定の波長範囲を吸収可能な染料を含有する。該基材３１は透明基材を選択可能で、例えばポリマー材料或いはガラス材料とされる。該染料は、アゾ染料（Ａｚｏ  ｐｉｇｍｅｎｔｓ）、キノリン（Ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）系材料、ニトロジフェニルアミン系材料及びアンスラキノン（Ａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ）系材料のいずれかとされる。該複屈折性材料は非偏極光を２本の異なる旋回方向の円偏極光に分ける液晶材料とされ、そのうち１本の円偏極光は反射され、もう１本の円偏極光は該複屈折性材料を透過する。
【００１７】
図４に示されるのは本発明の別の実施例の色偏を改善する光学膜と液晶パネルの組合せ表示図である。この組合せは光学膜４１、４分の１波長板４２、液晶パネル４３及びバックライト４４を具えている。該光学膜４１は基材４１１と材料層４１２を具えている。該材料層４１２は該基材４１１の上に形成され、且つ複屈折性材料と所定の波長範囲を吸収可能な染料を含有する。該光学膜４１はバックライト４４と該液晶パネル４３の後ろ偏光板４３１の間に設置される。該４分の１波長板４２は液晶パネルの後ろ偏光板４３１と該光学膜４１の間に設置される。本実施例中、該波長範囲は赤光の波長範囲（６２０ｎｍから７８０ｎｍ）とされる。該基材４１１には透明基材が選択され、例えばポリマー材料或いはガラス材料とされる。該染料は、アゾ染料（Ａｚｏ  ｐｉｇｍｅｎｔｓ）、キノリン（Ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）系材料、ニトロジフェニルアミン系材料及びアンスラキノン（Ａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ）系材料のいずれかとされる。該複屈折性材料は非偏極光を２本の異なる旋回方向の円偏極光となす液晶材料とされ、そのうち１本の円偏極光は反射され、もう一本の円偏極光は該複屈折性材料を透過する。大視角より該液晶ディスプレイを観る時、赤色波長範囲の光反射率が下がり、赤色光透過量が増し、偏紅の現象が発生する。このため本発明では赤色光波長を吸収する染料を添加することにより、透過する赤色光を染料に吸収させて、良好な視覚効果を達成する。
【００１８】
図５は本発明の色偏を改善する光学膜の形成方法のフローチャートである。それは以下のステップを包含する。
ステップ５１：  所定の波長範囲を吸収可能な染料を、複屈折性材料を含有する溶剤中に加えて波長吸収剤を形成する。
ステップ５２：  該波長吸収剤を基材の上に塗布して光学膜を形成する。
ステップ５３：  光学膜中の溶剤を揮発させる。
ステップ５４：  該光学膜を硬化させる。
【００１９】
そのうち、該波長範囲は赤光の波長範囲（６２０ｎｍから７８０ｎｍ）とされる。該基材は透明基材が選択され、例えばポリマー材料或いはガラス材料とされる。該染料はアゾ染料（Ａｚｏ  ｐｉｇｍｅｎｔｓ）、キノリン（Ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）系材料、ニトロジフェニルアミン系材料及びアンスラキノン（Ａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ）系材料のいずれかとされる。そのうち、ステップ５２中の塗布方法は、印刷法、ロールコーティング法、スピンコーティング法、或いはスプレーコーティング法とされる。ステップ５４中の光学膜は熱硬化（ｔｈｅｒｍａｌ  ｃｕｒｉｎｇ）材料及び紫外光硬化（ＵＶ  ｃｕｒｉｎｇ）材料のいずれかとされる。該複屈折性材料は非偏極光を２本の異なる旋回方向の円偏極光となす液晶材料とされ、そのうち１本の円偏極光は反射され、もう一本の円偏極光は該複屈折性材料を透過する。
【００２０】
こうして形成された光学膜は、光を円偏極光に変換し、該円偏極光を線形偏極光に変換する必要がある場合は、ステップ５４の後に、以下のステップ５５を具えるものとする。
ステップ５５：  光学膜と４分の１波長板を接合して第１偏光板を形成する。
【００２１】
ステップ５５で形成される第１偏光板に、更にステップ５６を実行する。
ステップ５６：  第１偏光板と一つの偏光板を接合する。そのうち、第１偏光板は液晶ディスプレイの後ろ偏光板とされる。該第１偏光板と該偏光板の結合により、輝度の増強と液晶ディスプレイの大視角で観る時の色の偏紅の現象を解決できる。
【００２２】
総合すると、本発明は操作が容易で、製造が簡単で組立が容易な特徴を有し、ゆえに業界の需要を満足させ、産業上の競争力を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】周知の液晶ディスプレイの円二色性を具えた偏光板の動作表示図である。
【図２】光が周知の円二色性を具えた偏光板を通過する時の透過率（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）と波長（ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）の関係図である。
【図３】本発明の色偏を改善する光学膜の表示図である。
【図４】本発明のもう一つの実施例の色偏を改善する光学膜と液晶パネルの組合せ表示図である。
【図５】本発明の色偏を改善する光学膜の形成方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００２４】
１  曲線
２  曲線
３  光学膜
３１  基材
３２  複屈折性材料層
４１  光学膜
４１１  基材
４１２  材料層
４２  ４分の１波長板
４３  液晶パネル
４４  バックライト
５  フロー
５１〜５６  ステップ
９  液晶ディスプレイ
９１  バックライト
９２  偏光板
９３  ４分の１波長板
９４  液晶パネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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